• 제목/요약/키워드: Wireless senor network

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무선센서 네트워크를 이용한 산사태 감지방법 및 경로발령 관리 기준치 설정 연구 (A study on the landslide detection method using wireless sensor network (WSN) and the establishment of threshold for issuing alarm)

  • 김형우;김구수;장성봉
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.262-267
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    • 2008
  • Recently, landslides frequently occur on natural slope and/or man-made cut slope during periods of intense rainfall. With a rapidly increasing population on or near steep terrain, landslides have become one of the most significant natural hazards. Thus, it is necessary to protect people from landslides and to minimize the damage of houses, roads and other facilities. To accomplish this goal, many landslide monitoring systems have been developed throughout the world. In this paper, a simple landslide detection system that enables people to escape the endangered area is introduced. The system is focused on the debris flows which happen frequently during periods of intense rainfall. The system is based on the wireless sensor network (WSN) that is composed of wireless sensor nodes, gateway, and remote server system. Wireless sensor nodes and gateway are deployed by commercially available Microstrain G-Link products. Five wireless sensor nodes and one gateway are installed at the test slope for detecting ground movement. The acceleration and inclination data of test slope can be obtained, which provides a potential to detect landslide. In addition, thresholds to determine whether the test slope is stable or not are suggested by a series of numerical simulations, using geotechnical analysis software package. It is obtained that the alarm should be issued if the x-direction displacement of sensor node is greater than 20mili-meters and the inclination of sensor node is greater than 3 degrees. It is expected that the landslide detection method using wireless senor network can provide early warning where landslides are prone to occur.

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무선 센서 네트워크에서 이동성 로봇을 이용한 센서 위치 인식 기법에 관한 연구 (A Localization Scheme Using Mobile Robot in Wireless Sensor Networks)

  • 김우현
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.105-113
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    • 2007
  • Accurate and low-cost sensor localization is a critical requirement for the deployment of wireless sensor networks in a wide variety of application. Sensor position is used for its data to be meaningful and for energy efficient data routing algorithm especially geographic routing. The previous works for sensor localization utilize global positioning system(GPS) or estimate unknown-location nodes position with help of some small reference nodes which know their position previously. However, the traditional localization techniques are not well suited in the senor network for the cost of sensors is too high. In this paper, we propose the sensor localization method with a mobile robot, which knows its position, moves through the sensing field along pre-scheduled path and gives position information to the unknown-location nodes through wireless channel to estimate their position. We suggest using the sensor position estimation method and an efficient mobility path model. To validate our method, we carried out a computer simulation, and observed that our technique achieved sensor localization more accurately and efficiently than the conventional one.

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교량감시를 위한 무선 센서 네트워크 구조 및 보안 프로토콜 (A Wireless Sensor Network Architecture and Security Protocol for Monitoring the State of Bridge)

  • 임화정;전진순;이헌길
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.465-476
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    • 2005
  • 무선 센서 네트워크는 물리적인 제약을 가진 수많은 센서 노드들로 구성되어 있다. 각 센서 노드는 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 싱크(Sink)로 보내는 역할을 한다. <중략> 본 논문에서는 교량과 같은 인공구조물에 적합한 비 계층적 무선 센서 네트워크 구조를 제시하였다. 또한, 센서 노드들의 휴면(Sleep)과 활동(Awake) 상태를 이용한 효율적인 보안 라우팅 프로토콜과 센서 노드의 키와 위치 정보를 사전에 노드에 분배하는 사전 키 분배 방식 및 2계층 인증 기법을 제안하였다. 제안하는 방식은 대체 경로 수의 증가로 인한 데이터 전송률의 증가와 에너지 소모율의 감소 효과를 보였다.

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무선 센서 네트워크에서 에너지 효율을 위한 클러스터 멤버 노드 설정 방법 (A Method to Customize Cluster Member Nodes for Energy-Efficiency in Wireless Sensor Networks)

  • 남춘성;장경수;신동렬
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.15-21
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크는 특정 지역의 센서 정보를 센서 노드를 통해 수집하는 네트워크이다. 지역 내 센서 노드의 측정된 데이터는 데이터를 수집, 처리하여 사용자에게 전달하는 싱크 노드로 전송된다. 하지만, 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드의 제한된 능력 때문에 센서 노드의 저전력 동작 기법이 필요하다. 센서 네트워크에서 노드들은 주위 노드가 유사한 데이터를 측정한다는 특성을 갖기 때문에 클러스터를 형성하여 클러스터 헤드로 데이터를 전송하는 클러스터링 기법이 저전력 동작 기법에 효과적으로 사용될 수 있다. 다중 흡 기반의 클러스터링 형성 기법에서 클러스터 내 멤버 노드의 개수는 균형적인 클러스터 형성에 영향을 주기 때문에, 클러스터링 기법은 클러스터를 균등하게 분할하는 방법이 필요하다. 이를 위해, 본문은 클러스터 내 적절한 멤버 노드를 설정하여, 에너지 효율적인 센서네트워크 클러스터링 방법을 제안한다.

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4대강 주변 하천모니터링을 위한 무선 메쉬 네트워크 전파환경 분석 및 구축(합천보 중심으로) (Propagation Environment Analysis and Wireless Mesh Network Implementation for monitoring the Four Rivers (based on Hapcheon weir))

  • 홍성택;진력민
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.127-134
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    • 2012
  • 우리나라의 4대강 사업은 홍수피해와 물부족을 근본적으로 해결하고 수질개선과 하천복원으로 건전한 수생태계 조성은 물론 국민 여가문화 수준 및 삶의 질 향상을 도모하고자 하였으며, 안정적인 하천관리를 위해서 수십 km ~ 수백 km에 이르는 하천지역의 각종 관측데이터를 모니터링하는 것이 필수적이다. 4대강 사업중 낙동강 권역의 합천보는 총 21.21 km 구간으로 무선 네트워크의 하나인 무선 메쉬망을 자체망을 구축하였다. 망 구축시 주변 지역의 특성을 고려하여 최소비용으로 안정적인 서비스를 구현하기 위하여 LOS 시험 및 수신레벨 분석, 통신속도 측정 등 전파 환경 분석을 실시하였으며, 모든 개소에서 수신레벨이 -55 dBm ~ -70 dBm 되는 것을 확인하였으며, 데이터 전송속도도 20 Mbps 이상이 되는 것을 확인하였다. 이는 기존 상용망이 가지는 전송속도, 음영지역의 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 망관리시스템을 통하여 상시 망 관리를 통하여 안정적인 서비스를 구현할 수 있도록 함으로써 무선 메쉬 네트워크가 하천 모니터링 서비스와 같은 국가 Infra에도 널리 이용 가능함을 보여주고 있다.

A Learning-based Power Control Scheme for Edge-based eHealth IoT Systems

  • Su, Haoru;Yuan, Xiaoming;Tang, Yujie;Tian, Rui;Sun, Enchang;Yan, Hairong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권12호
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    • pp.4385-4399
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    • 2021
  • The Internet of Things (IoT) eHealth systems composed by Wireless Body Area Network (WBAN) has emerged recently. Sensor nodes are placed around or in the human body to collect physiological data. WBAN has many different applications, for instance health monitoring. Since the limitation of the size of the battery, besides speed, reliability, and accuracy; design of WBAN protocols should consider the energy efficiency and time delay. To solve these problems, this paper adopt the end-edge-cloud orchestrated network architecture and propose a transmission based on reinforcement algorithm. The priority of sensing data is classified according to certain application. System utility function is modeled according to the channel factors, the energy utility, and successful transmission conditions. The optimization problem is mapped to Q-learning model. Following this online power control protocol, the energy level of both the senor to coordinator, and coordinator to edge server can be modified according to the current channel condition. The network performance is evaluated by simulation. The results show that the proposed power control protocol has higher system energy efficiency, delivery ratio, and throughput.

차량 내부 환경 제어용 무선 자동화 시스템 구현 (Implementation of Wireless Automatic Control System for Vehicle Interior Environment)

  • 조해성;조주필
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.287-291
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    • 2010
  • 본 논문에서는 차량 자동화 구현을 위한 센서네트워크 기반의 차량용 자동화 시스템을 설계 및 구현하였다. 이를 위하여 자동차내부의 각종 센서로부터 Zigbee 센서 망을 이용하여 무선으로 각종 센싱 데이터를 수집한 후 모니터 프로그램에서 이를 분석한다. 그리고 분석된 데이터를 무선 단말기와 인터페이스 시켜 차량의 상태 정보를 한눈에 운전자가 한눈에 파악할 수 있도록 하였다. 또한, 센서 네트워크 기반으로 온도센서, 습도센서 그리고 조도센서 등을 모니터링하고 이들 데이터를 기반으로 히터, 에어콘 및 차량의 실내등을 자동 구동시키는 차량 내 온/습도 자동제어 및 조도 자동조절기를 구현하였다.

u-EMS : 바이오 센서 네트워크 기반의 응급 구조 시스템 (u-EMS : An Emergency Medical Service based on Ubiquitous Sensor Network using Bio-Sensors)

  • 김홍규;문승진
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제13권7호
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    • pp.433-441
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    • 2007
  • 바이오센서는 생명공학 또는 의학 분야에서 사용되는 인간의 생체 신호를 감지할 수 있는 센서들로 의료기기에 주로 사용되는데, 최근 MEMS 기술의 발달로 작은 크기의 하드웨어에 센서 인터페이스, 프로세서, 무선통신, 배터리 등을 포함한 모듈을 센서노드(모트 : Mote)들로 구성된 센서기반 네트워크에서 바이오센서 네트워크로 응용분야를 확장하고 있다. 이에 본 논문에서는 바이오센서 기술과 센서네트워크 기술을 융합한 기술인 바이오 센서네트워크를 활용한 응급 구조 시스템의 설계 및 구현을 제안한다. 제안된 시스템에 사용된 바이오센서는 근전도(EKG), 혈압(Blood Pressure), 맥박(Heart Rate), 산소포화도(Pulse Oximeter), 혈당(Glucose)센서들로, 바이오센서에서 측정된 생체 신호를 센서네트워크 모트를 통해 데이타를 수집하고, 수집된 데이타를 이용하여 건강관리 측정 데이타로 활용하였으며 측정된 데이터는 무선단말기(PDA, 휴대폰), 전자액자 디스플레이장치 등에서 확인 가능하도록 구성하였다. 아울러, 제안한 u- 응급 구조 시스템의 유효성을 실험하기 위해서 사용자의 바이탈사인 정보와 주변 환경정보를 고려한 실험을 수행하였다.

무선 센서 네트워크를 이용한 무인 경비 시스템에서의 OMAC-SNEP 기술에 관한 연구 (Study on the OMAC-SNEP for Unattended Security System Using Wireless Sensor Networks)

  • 이성재;김학범;염흥열
    • 정보보호학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.105-114
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    • 2006
  • USN은 모든 사물에 컴퓨팅과 통신기능 및 센싱 기능을 부여하여 언제, 어디서나, 통신이 가능한 환경을 구축하는 네트워크로서, 향후에는 다양한 센싱 기능이 추가되어 이들 간의 네트워크가 구축되는 형태로 발전할 것이다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 무인 경비 시스템에 적용할 경우 나타날 수 있는 정보 보안상의 취약점을 도출하고, 현재 제안된 보안 프로토콜 중에서 SNEP(Secure Network Encryption Protocol)을 사용하여 안전한 무선 센서네트워크를 만들고자 한다. 그러나 SNEP에 사용한 CBC-MAC은 메시지의 길이가 가변일 경우 안전하지 못하기 때문에, 오직 한 개의키를 갖으면서도 임의의 길이 메시지도 안전하게 취급할 수 있는 OMAC(One-Key CBC-MAC)를 SNEP에 적용한 새로운 기법인 OMAC-SNEP을 제안하고, 구현하였다. 따라서 본 OMAC-SNEP 기법은 무인 경비시스템은 물론 기타의 무선 센서 네트워크에서도 널리 활용이 가능할 것이라 생각된다.

Research on Anti-Reader Collision Protocols for Integrated RFID-WSNs

  • Ko, Doo-Hyun;Kim, Bum-Jin;An, Sun-Shin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권5호
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    • pp.776-796
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    • 2010
  • Integrated RFID-WSNs (wireless sensor networks) have recently been researched to provide object identities, sensing information, mobile service, and network functionalities. In integrated RFID-WSNs, the reader collision is one of the critical problems. Above all, due to the absence of universally applicable anti-collision protocols and the channel capture phenomenon, the medium access control protocols in integrated RFID-WSNs suffer from reader collision and starvation problems. In this paper, we propose an efficient MAC protocol, called EMP, to avoid the above problems in integrated RFID-WSNs. EMP is a CSMA-based MAC protocol which is compatible with sensor networks operating on integrated nodes which consist of an RFID reader and a senor node. EMP resolves not only the reader collision problem, but also the starvation problem using a power control mechanism. To verify the performance of EMP, we compared it with other anti-reader collision MAC protocols using simulations. As a result, the performance of EMP showed improvements in throughput, system efficiency, and energy consumption compared to the single data channel protocols (CSMA/CA, Pulse, and DiCa) in dense deployment environments.